Гипотеза Опарина-Холдейна: основные положения о происхождении жизни

Вопрос о происхождении жизни на планете Земля волновал не одно поколение ученых, однако единой теории до сих пор нет. Основные положения гипотезы Опарина-Холдейна строятся на том, что существование началось благодаря биохимической революции. У этого предположения есть много сторонников и противников, но оно достаточно логично, и с его помощью можно разобрать важные вопросы эволюции.

Оглавление:

• Главные положения
• Дальнейшее развитие
• Дополнения и доказательства

Главные положения

Теория Опарина-Холдейна строится на важных положениях. Если верить ей, то жизнь зарождалась на Земле в 3 этапа. Вначале возникли непосредственно органического типа соединения. Затем появились белки, полимерные сахариды и липиды, которые являются полимерами. И, наконец, произошло зарождение простейших живых организмов.

Еще одна особенная часть гипотезы состояла в том, что перед биохимической эволюцией предварительно была химическая. Именно она стала важной причиной рождения сложных по составу веществ. Суть процесса заключалась в следующих моментах:

• Сложные соединения формировались под воздействием земной атмосферы, которая была лишена кислорода, а также из-за возникновения молний и ультрафиолетового излучения.
• Органические вещества стали предвестниками биологических полимеров, которые применялись для образования простейших форм жизни на Земле.
• При появлении в пробионтах нуклеинов и кислот создалась возможность передачи наследственной информации. Она становилась сложнее с каждым последующим поколением.
• В результате естественного отбора смогли остаться только те организмы, что смогли сделать вклад в виде потомства.

Положения в теории логичны и являются следствием друг друга. Но важно понимать то, какая именно проблема не была разрешена гипотезой.

А именно: пробионты по сегодняшний день все еще не исследованы досконально. Из-за этого нет понимания, что все-таки пробудило скопление полимерных частей перейти от неживого состояния к таким явлениям как дыхание, добыча пищи и продолжение рода

Дальнейшее развитие

Новый этап развития теории случился после того, как свои опыты и исследования провел американский химик по имени Стэнли Миллер. Он заинтересовался вопросами, связанными с полимерами и коацерватами еще в студенчестве. В ходе экспериментов он создал имитационную среду и получил из неживой материи аминокислоты и коацерватные капли. Суть действий кратко и понятно была такова:

1. Колбы были связаны между собой, в них была обеспечена имитация условий.
2. Их заполняли аммиаком, водородом и углеродным монооксидом (эта же смесь газов окружала атмосферу Земли на начальных этапах развития).
3. Одной из частей системы являлась кипящая вода, ее пары подвергались воздействию молниевых зарядов.
4. Охлаждаясь, пар скапливался внизу в виде конденсата.
5. Спустя неделю постоянного процесса в колбе обнаружились сахара, липидные элементы, аминокислоты.

Но эксперимент Миллера очень часто критикуется научным сообществом и потому не считается доказательством теории Опарина.

Также еще одним витком в развитии гипотезы стала книга Ричарда Докинза. Ученый предполагал, что в первичном «бульоне» самостоятельно образовались молекулы со способностями самовоспроизводства и постепенно заполонили океан.

Дополнения и доказательства

Гипотеза Опарина-Холдейна относена ко второму классу, а именно — к абиогенезу. То есть подразумевается, что живая материя произошла от неживой. Современные исследователи стремятся ее дополнить и осовременить.

Значительная часть ученых предполагает, что у организмов сначала проявилась способность к самостоятельному воспроизведению, а уже затем к обмену веществ. Именно первый параметр является базисом для передачи полезных свойств новому поколению. Самовоспроизведение считается важной составляющей как эволюции, так и естественного отбора.

Выделяют и другие источники энергии, которые помогли в создании первых живых организмов. Это не только ультрафиолетовые лучи и разряды молний. К ним также относятся:

• Радиоактивность натурального происхождения.
• Извержения вулканов.
• Солнечные ветры.

Это также помогло создавать химические связи в биологии. Произошла смена представлений об атмосфере начального периода, поскольку появились обновленные данные. Например, было установлено, что содержание углекислого газа ниже, чем считали авторы гипотезы, а атмосфера планеты имеет состав из углекислого газа и азота, остальные же вещества присутствуют в незначительных концентрациях. Из-за этого были выдвинуты новые гипотезы.

Кроме того, есть 2 свойства первичного «бульона», которые сделали его малоподходящей средой для образования новой жизни. Во-первых, коацерватные белки в воде могут быстро распадаться, а во-вторых, у жидкой среды нет границ, и первичные аминокислоты растеклись к соседним, что также усложняло процесс зарождения коацерватных .

Несмотря на указанные проблемы, можно утверждать, что гипотеза биопоэза Опарина и Холдейна стала очень важным моментом для изучения возникновения первых организмов на Земле. Была создана конкретная концепция, ставшая началом для большого числа теорий самостоятельного зарождения и соответствия установленным законам.